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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
ESCOLA DE AGRONOMIA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
ALINE MEDEIROS ALVES
CARACTERIZAÇÃO FÍSICA E QUÍMICA, COMPOSTOS
BIOATIVOS E CAPACIDADE ANTIOXIDANTE DE FRUTAS
NATIVAS DO CERRADO
Goiânia
2013
1
ALINE MEDEIROS ALVES
CARACTERIZAÇÃO FÍSICA E QUÍMICA, COMPOSTOS
BIOATIVOS E CAPACIDADE ANTIOXIDANTE DE FRUTAS
NATIVAS DO CERRADO
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
da Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos
da Universidade Federal de Goiás, como exigência
para obtenção do título de Mestre em Ciência e
Tecnologia de Alimentos.
Orientadora:
Profª Drª Maria Margareth Veloso Naves
Goiânia
2013
4
AGRADECIMENTOS
À Deus, pela oportunidade de evolução, pela força e saúde, e pelas bênçãos diárias.
Aos meus pais, Doracino Alves e Rosangela Medeiros, pelo amor incondicional, pelo
exemplo de caráter e pelo incentivo nos momentos mais importantes da minha vida. Meu
eterno amor, gratidão e respeito.
Ao meu irmão, Hugo Medeiros Alves, pelo carinho e amizade.
Ao meu namorado, Diego Cesar Santos, pelo amor, força e compreensão.
À todos os meus familiares, pelo incentivo e por sempre acreditarem em mim.
À Profª Drª Maria Margareth Veloso Naves, pela oportunidade de orientação, pelo
aprendizado, e principalmente, pela confiança e respeito.
À Profª Drª Neuza Mariko Aymoto Hassimotto (Faculdade de Ciências Farmacêuticas-
USP), por sua paciência e pela valorosa orientação nas análises de ácido ascórbico,
flavonoides e ORAC.
Ao Prof. Dr. Heleno Dias Ferreira (ICB/UFG), pela identificação do material botânico.
Ao Prof. Dr. Ronaldo Veloso Naves (EA/UFG), pelo auxílio na coleta das frutas e
pelo exemplo de simplicidade.
À todos os docentes do Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de
Alimentos, pelos ensinamentos.
Ao técnico Tiago Dias, pelas orientações fundamentais para realização das análises no
LANAAL-FANUT/UFG.
Às técnicas Tânia Shiga, Lucia Helena Justino e Marcia Nascimento, e às colegas Laís
Moro e Virgínia Facundo, pela atenção e apoio nas análises realizadas no Laboratório de
Química, Bioquímica e Biologia Molecular de Alimentos (FCF/USP).
À equipe do Fundo de Fomento à Mineração (GO), pelas análises de minerais.
Às amigas e colegas de mestrado, Pamela Cristina, Thays Borges, Lara Bueno e
Lucidarce da Matta, pela força e pela amizade.
À Engenheira de Alimentos Camila Cheker, pelo imenso apoio em todos os momentos
desta trajetória e por sua amizade sincera.
Às nutricionistas e amigas, Thaís Fernandes, Thalita Lin, Déborah Leal, Karinne
Valadares e Izabel Lucena, pelos momentos de estudo, descontração, força e amizade, e por
estarem sempre dispostas a ajudar-me.
5
Às acadêmicas de nutrição da FANUT/UFG Maressa Stephanie Ovidio, Suleyma
Costa, Patrícia Rocha, Mayara Gabrielly Gomes, pelo imenso apoio nas análises químicas e
pelos ótimos momentos no laboratório.
À amiga Daniela Torralbo, pelo acolhimento maravilhoso em São Paulo. Muito
obrigada pelo carinho e atenção.
À grande amiga, Daniela Canuto, pelo carinho e amizade, e pelo incentivo e
companheirismo nos momentos difíceis.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pela
concessão da bolsa de pós-graduação, e ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico
e Tecnológico (CNPq), pelo apoio financeiro.
À todos que, de alguma forma, contribuíram para a realização deste trabalho.
6
RESUMO
O Cerrado (Savana Brasileira) possui uma variedade de frutas nativas que não foram
suficientemente estudadas em relação às suas propriedades químicas e funcionais. Por isso,
este estudo teve o objetivo de analisar a composição centesimal e de minerais, determinar o
conteúdo de ácido ascórbico total e de fenólicos totais, estimar a capacidade antioxidante, por
diferentes métodos (ABTS, DPPH, FRAP, ORAC), e identificar e quantificar o teor de
flavonoides de cagaita, caju-do-cerrado e gabiroba (resíduo e polpa). Tais frutas nativas
possuem altos teores de umidade e fibra alimentar, baixa densidade energética e
concentrações consideráveis de ferro. A gabiroba apresentou os maiores teores de ácido
ascórbico total (polpa - 61,49 mg.100g-1
peso fresco - PF) e de fenólicos totais (resíduo -
1787,65 mg AGE.100g-1
PF e polpa - 1222,59 mg AGE.100g-1
PF), e a maior capacidade
antioxidante, em todos os métodos, em relação às demais frutas. Entretanto, todas as frutas
apresentaram concentração importante de compostos bioativos, quando comparadas com
outras frutas nativas brasileiras. Correlações elevadas e significativas (r ≥ 0,97; p<0,05) foram
observadas entre o conteúdo de ácido ascórbico total e de compostos fenólicos totais e a
capacidade antioxidante, pelos diferentes métodos. Além disso, a capacidade antioxidante das
frutas apresentou forte correlação entre os métodos ABTS, DPPH, FRAP e ORAC (r ≥ 0,95;
p<0,05). Derivados de quercetina foram detectados na cagaita (1,94 mg.100g-1
PF) e no caju-
do-cerrado (0,55 mg.100g-1
PF), e conteúdos relevantes de catequina (resíduo - 44,70
mg.100g-1
PF e polpa - 23,32 mg.100g-1
PF) foram constatados na gabiroba. Assim, as frutas
nativas do Cerrado podem ser consideradas fontes interessantes de antioxidantes naturais,
especialmente a gabiroba, por apresentar alto teor de compostos fenólicos e elevada
capacidade antioxidante, indicando perspectivas promissoras para o aproveitamento integral
deste fruto em diferentes sistemas alimentares.
Palavras-chave: Eugenia dysenterica DC, Anacardium othonianum Rizz., Campomanesia
adamantium (Cambess.) O. Berg, composição química, vitamina C,
fenólicos totais, atividade antioxidante.
7
ABSTRACT
Physical and chemical characterization, bioactive compounds and antioxidant capacity of
native fruits from Cerrado
The Cerrado (Brazilian Savanna) has a variety of native fruits that have not been enough
studied regarding their chemical and functional properties. For this reason, this study aimed to
analyze the proximate and mineral compositions, determine the total ascorbic acid and total
phenolic contents, estimate the antioxidant capacity by different methods (ABTS, DPPH,
FRAP, ORAC), and identify and quantify the amount of flavonoids of cagaita, cerrado
cashew and gabiroba (residue and pulp). These native fruits have high moisture and dietary
fiber contents, low energy density and considerable iron concentrations. Gabiroba showed the
highest content of total ascorbic acid (pulp - 61.49 mg.100g-1
fresh weight - FW) and total
phenolics (residue - 1787.65 mg GAE.100g-1
FW and pulp - 1222.59 mg GAE.100g-1
FW),
and the highest antioxidant capacity by all methods, in relation to the other fruits. However,
all fruits presented important concentration of bioactive compounds when compared to other
native Brazilian fruits. The correlations between total ascorbic acid content and total phenolic
compounds and antioxidant capacity, by all methods, were high and significant (r ≥ 0.97, p <
0.05). Furthermore, the antioxidant capacity of the fruits showed strong correlation among the
methods ABTS, DPPH, FRAP and ORAC (r ≥ 0.95, p < 0.05). Quercetin derivatives were
detected in cagaita (1.94 mg.100g-1
FW) and cerrado cashew (0.55 mg.100g-1
FW), and
relevant contents of catechin (residue - 44.70 mg.100g-1
FW and pulp - 23.32 mg.100g-1
FW)
were found in gabiroba. Thus, native fruits from the Cerrado can be regarded as interesting
sources of natural antioxidants, especially gabiroba, due to its high phenolic compounds
content and antioxidant capacity, which indicates promising prospects for the utilization of the
whole fruit in different food systems.
Keywords: Eugenia dysenterica DC, Anacardium othonianum Rizz., Campomanesia
adamantium (Cambess.) O. Berg, chemical composition, vitamin C, total
phenolic, antioxidant activity.
8
LISTA DE TABELAS
PARTE 2
29
ARTIGO CIENTÍFICO 1.......................................................................
30
Tabela 1. Características físicas de frutos de gabirobeira (C. adamantium) nativa
do Cerrado...................................................................................................
37
Tabela 2. Composição centesimal e valor energético total da polpa e resíduo de
gabiroba (C. adamantium)..........................................................................
37
Tabela 3. Composição em minerais da polpa e resíduo de gabiroba (C.
adamantium)...............................................................................................
39
ARTIGO CIENTÍFICO 2........................................................................
45
Tabela 1. Umidade, conteúdo de ácido ascórbico total e de fenólicos totais das
partes comestíveis de frutas nativas do Cerrado.........................................
52
9
LISTA DE FIGURAS
PARTE 1
12
Figura 1. Frutas nativas do Cerrado. Da esquerda para direita, cagaita (Eugenia
dysenterica DC), caju-do-cerrado (Anacardium othonianum Rizz.) e
gabiroba (Campomanesia adamantium (Cambess.) O.
Berg)...........................................................................................................
16
Figura 2. Estrutura química dos principais flavonoides encontrados em
frutas...........................................................................................................
19
PARTE 2
29
ARTIGO CIENTÍFICO 1........................................................................
30
Figura 1. Conteúdo de compostos fenólicos totais e capacidade antioxidante, pelo
método ABTS, da polpa e resíduo de gabiroba (C.
adamantium)...............................................................................................
40
ARTIGO CIENTÍFICO 2........................................................................
45
Figura 1. Capacidade antioxidante das partes comestíveis de frutas nativas do
Cerrado avaliada pelos métodos DPPH, FRAP e ORAC, e os
coeficientes de correlação de Pearson entre eles........................................
54
Figura 2. Correlação de Pearson (p<0,05) entre o conteúdo de ácido ascórbico
total e fenólicos totais e a capacidade antioxidante das partes comestíveis
de frutas nativas do Cerrado, avaliada pelos métodos DPPH, FRAP e
ORAC..........................................................................................................
56
Figura 3. Cromatogramas obtidos em 270 nm, e conteúdo de flavonoides1 das
partes comestíveis de frutas nativas do Cerrado, analisados por CLAE-
DAD............................................................................................................
58
10
SUMÁRIO
PARTE 1
12
1 INTRODUÇÃO GERAL.................................................................................
13
2 REVISÃO DA LITERATURA....................................................................... 15
2.1 FRUTAS NATIVAS DO CERRADO............................................................... 15
2.2 COMPOSTOS BIOATIVOS EM FRUTAS...................................................... 17
2.3 RADICAIS LIVRES E ANTIOXIDANTES..................................................... 19
2.4 DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE ANTIOXIDANTE IN VITRO.........
21
REFERÊNCIAS...............................................................................................
23
PARTE 2
29
ARTIGO CIENTÍFICO 1................................................................................
30
RESUMO..........................................................................................................
31
ABSTRACT......................................................................................................
32
1 INTRODUÇÃO................................................................................................
33
2 MATERIAL E MÉTODOS............................................................................. 34
2.1 AQUISIÇÃO DOS FRUTOS E PROCESSAMENTO DAS AMOSTRAS...... 34
2.2 CARACTERIZAÇÃO FÍSICA.......................................................................... 34
2.3 COMPOSIÇÃO CENTESIMAL E DE MINERAIS......................................... 34
2.4 PREPARO DOS EXTRATOS........................................................................... 35
2.5 DETERMINAÇÃO DE FENÓLICOS TOTAIS............................................... 35
2.6 DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE ANTIOXIDANTE - MÉTODO
ABTS (2,2’-azino-bis (3-etilbenzotiazolina) 6-ácido sulfônico).......................
36
2.7 ANÁLISE ESTATÍSTICA.................................................................................
36
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO.....................................................................
36
4 CONCLUSÕES................................................................................................
41
AGRADECIMENTOS.....................................................................................
42
REFERÊNCIAS...............................................................................................
42
ARTIGO CIENTÍFICO 2................................................................................
45
RESUMO..........................................................................................................
46
11
1 INTRODUÇÃO................................................................................................
47
2 MATERIAL E MÉTODOS............................................................................. 48
2.1 MATERIAL E PREPARAÇÃO DA AMOSTRA............................................. 48
2.2 REAGENTES QUÍMICOS................................................................................ 48
2.3 DETERMINAÇÃO DE ÁCIDO ASCÓRBICO TOTAL (VITAMINA C)...... 49
2.4 PREPARO DOS EXTRATOS DAS FRUTAS.................................................. 49
2.5 DETERMINAÇÃO DE FENÓLICOS TOTAIS............................................... 49
2.6 DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE ANTIOXIDANTE........................... 50
2.6.1 Método DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazila)................................................. 50
2.6.2 Método FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power).................................. 50
2.6.3 Método ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity)............................. 50
2.7 EXTRAÇÃO E DETERMINAÇÃO DE FLAVONOIDES POR CLAE-
DAD.......................................................................................................... .........
51
2.8 ANÁLISE ESTATÍSTICA.................................................................................
51
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO.....................................................................
52
4 CONCLUSÕES................................................................................................
58
AGRADECIMENTOS.....................................................................................
59
REFERÊNCIAS...............................................................................................
59
PARTE 3
63
CONCLUSÃO GERAL................................................................................... 64
13
1 INTRODUÇÃO GERAL
O bioma Cerrado apresenta uma ampla diversidade em sua flora, incluindo frutas
nativas com características sensoriais e nutricionais peculiares e com grande potencial de
utilização tecnológica, que são tradicionalmente consumidas e comercializadas in natura ou
sob a forma de doces, sucos, sorvetes e licores. Dentre essas frutas, a cagaita (Eugenia
dysenterica DC), o caju-do-cerrado (Anacardium othonianum Rizz.) e a gabiroba
(Campomanesia adamantium (Cambess.) O. Berg) possuem um teor elevado de umidade e de
fibra alimentar, baixo valor energético, e têm sido investigadas como fontes alternativas de
substâncias antioxidantes, assim como outras frutas nativas brasileiras (ALMEIDA et al.,
2011; PEREIRA et al., 2012; SILVA et al., 2008; SOUZA et al., 2012).
A riqueza de nutrientes é um dos principais fatores que conduzem ao interesse
crescente pelo consumo dessas frutas e dos seus produtos (RUFINO et al., 2010), uma vez
que estudos epidemiológicos indicam que a ingestão frequente de frutas pode reduzir os
efeitos causados pelo estresse oxidativo, e consequentemente, reduzir o risco de surgimento
de várias enfermidades, como as doenças cardiovasculares e alguns tipos de câncer (CROWE
et al., 2011; JOSHIPURA et al., 2009; WOOTTON-BEARD; RYAN, 2011). Esse efeito
protetor é atribuído à variedade de substâncias antioxidantes presentes nas frutas, como
algumas vitaminas (vitaminas C e E), compostos fenólicos (flavonoides) e carotenoides (β-
caroteno) (GAWLIK-DZIKI, 2012; VETRANI et al., 2012).
Considerando a grande variedade de substâncias antioxidantes existente, em especial
os compostos fenólicos, diversos métodos foram desenvolvidos para avaliar a capacidade
antioxidante de frutas. Estes métodos diferem-se em relação ao mecanismo de reação, às
espécies-alvo, às condições reacionais e à forma de expressar os resultados. Alguns destes
determinam a capacidade dos antioxidantes em sequestrar radicais livres, e outros avaliam a
eficiência dos antioxidantes em inibir a peroxidação lipídica (ALVES et al., 2010).
Entretanto, não existe um procedimento universal, o que sugere a necessidade de avaliar a
capacidade antioxidante por diferentes métodos, com mecanismos de reação distintos
(HUANG; OU; PRIOR, 2005; OLIVEIRA et al., 2009; PÉREZ-JIMÉNEZ et al., 2008).
O conhecimento do conteúdo de compostos bioativos e da capacidade antioxidante de
frutas nativas do Cerrado visa agregar valor comercial e industrial a estas frutas, contribuir
com a conservação desse bioma e propor alternativas nutricionais para ciência dos alimentos,
garantindo a segurança alimentar, e para saúde da população, reduzindo os efeitos deletérios
14
provocados pelos radicais livres (OLIVEIRA et al., 2009). Diante desses fatores, este estudo
teve o objetivo de caracterizar a composição química e o conteúdo de compostos bioativos de
cagaita, caju-do-cerrado e gabiroba, bem como estimar a capacidade antioxidante dessas
frutas nativas.
15
2 REVISÃO DA LITERATURA
2.1 FRUTAS NATIVAS DO CERRADO
O Cerrado possui uma variedade de espécies frutíferas ricas em nutrientes distintos e
com características sensoriais peculiares, muito utilizadas na alimentação humana, in natura
ou sob a forma de sucos, licores, sorvetes e doces, e na medicina popular, com propriedades
anti-inflamatória, hepatoprotetora, antimicrobiana e laxativa (FERREIRA et al., 2013; LIMA
et al., 2010; LUIZ-FERREIRA et al., 2010). Além disso, estudos recentes têm demonstrado
que essas frutas possuem diferentes compostos bioativos com ação antioxidante, o que é de
potencial interesse para a população e para a agroindústria (CARDOSO et al., 2011a;
PEREIRA et al., 2012; ROCHA et al., 2011; SOUZA et al., 2012).
Dentre as frutas nativas do Cerrado, destaca-se a cagaita (Eugenia dysenterica DC)
(Figura 1), um fruto globoso, de coloração amarela, contendo de uma a três sementes brancas,
recobertas por uma polpa levemente ácida. Além do sabor único, a polpa desta fruta possui
baixo valor energético (29,83 kcal.100g-1
), contém um teor de vitamina C de 34 mg.100g-1
(CARDOSO et al., 2011a), e um conteúdo de compostos fenólicos totais de 111 mg
AGE.100g-1
(ROCHA et al., 2011). Na medicina popular, a polpa de cagaita é muito utilizada
no tratamento de constipações intestinais crônicas em função de suas propriedades laxativas
(LIMA et al., 2010).
O caju-do-cerrado (Anacardium othonianum Rizz.) (Figura 1) é outra espécie frutífera
de grande importância econômica para a região central do Cerrado. Esta fruta é constituída
pelo fruto verdadeiro e pelo pseudofruto. O fruto verdadeiro, conhecido como castanha-de-
caju, é comumente consumido torrado e salgado, e o pseudofruto, quando maduro, apresenta
coloração variando do amarelo ao vermelho escuro, e polpa amarelada (CORREA et al.,
2008; MARTINS; CUNHA; SILVA, 2008). O pseudofruto contém um elevado teor de
umidade, baixa densidade energética e uma concentração de fibra alimentar significativa em
relação a outras frutas nativas do Cerrado (SILVA et al., 2008). Outrossim, possui um
conteúdo de compostos fenólicos totais de 197 mg AGE.100g-1
(ROCHA et al., 2011).
16
Figura 1. Frutas nativas do Cerrado. Da esquerda para direita, cagaita (Eugenia dysenterica
DC), caju-do-cerrado (Anacardium othonianum Rizz.) e gabiroba (Campomanesia
adamantium (Cambess.) O. Berg).
Fonte: Autora da presente dissertação (2013).
A gabiroba (Campomanesia adamantium (Cambess.) O. Berg), também conhecida
como guabiroba, guabiroba-do-campo e guavira (Figura 1), pertence à família Myrtaceae, que
inclui 130 gêneros e cerca de 4000 espécies. A gabirobeira é de ampla distribuição no Cerrado
e pode ser encontrada em vários estados brasileiros, com maior concentração no estado de
Goiás. O seu período de frutificação ocorre de setembro a dezembro, podendo se estender até
fevereiro (VALLILO et al., 2006). Assim como a cagaita e o caju-do-cerrado, a gabiroba
apresenta baixa densidade energética (47,36 kcal.100g-1
), em função do elevado teor de
umidade e baixo conteúdo de lipídios (SILVA et al., 2008). Estudos realizados com frutos
inteiros de gabiroba indicam a presença de quantidades consideráveis de vitamina C e
compostos fenólicos totais (PEREIRA et al., 2012; ROCHA et al., 2011; VALLILO et al.,
2006). Entretanto, dados relacionados ao potencial antioxidante das partes comestível e não
comestível dessa fruta são escassos. Apesar da pouca exploração industrial e comercial da
gabiroba, seus frutos são bastante consumidos pelas comunidades da região (FREITAS;
CÂNDIDO; SILVA, 2008; VALLILO et al., 2008). Na medicina popular, folhas e frutos de
gabirobeira são utilizados para o tratamento de doenças inflamatórias e perda de peso
(DICKEL; RATES; RITTER, 2007; KLAFKE et al., 2010).
Em estudos com outras frutas do Cerrado, como araçá, marolo, jenipapo, murici,
graviola e maracujá-do-cerrado, os autores observaram a presença relevante de nutrientes
distintos e substâncias antioxidantes frente ao elevado teor de umidade e baixo valor
energético total apresentado pelas frutas (DAMIANI et al., 2011; SOUZA et al., 2012). Sendo
assim, o conhecimento do valor nutricional e funcional de frutas nativas, como a cagaita, o
caju-do-cerrado e a gabiroba, é fundamental para fornecer uma maior variedade de nutrientes
e compostos bioativos para a população. Além disso, pode aumentar a produtividade e a
17
disponibilidade destas frutas no mercado e, consequentemente, contribuir para conservação do
bioma Cerrado.
2.2 COMPOSTOS BIOATIVOS EM FRUTAS
As frutas são consideradas fontes importantes de macro e micronutrientes, mas
também possuem outros compostos com propriedades bioativas, que promovem benefícios
adicionais à saúde e protegem o corpo humano contra diferentes doenças crônicas, como
obesidade, diabetes mellitus, dislipidemias, hepatopatias e cânceres (DEMBITSKY et al.,
2011; DEVALARAJA; JAIN; YADAV, 2011; WOOTTON-BEARD; RYAN, 2011).
Segundo a Resolução RDC n°. 2, de 07 de janeiro de 2002, os compostos bioativos
compreendem, além dos nutrientes, substâncias não-nutrientes, que possuem ação metabólica
ou fisiológica específica (BRASIL, 2002). Dentre esses compostos, aqueles com ação
antioxidante, como as vitaminas e os compostos fenólicos, têm atraído grande interesse por
seus efeitos comprovados na proteção contra o estresse oxidativo (DAI; MUMPER, 2010;
MALTA et al., 2012; NIKI, 2010).
A vitamina C, ou ácido ascórbico, é uma substância hidrossolúvel e termolábil,
encontrada principalmente em alimentos de origem vegetal, como as frutas. O teor desta
vitamina nas frutas pode variar significativamente conforme as espécies, condições de plantio,
tipo e frequência de irrigação, utilização de defensivos agrícolas, estádio de maturação,
manuseio pós-colheita e condições de estocagem e processamento (CARDOSO et al., 2011b;
CELLI; PEREIRA-NETTO; BETA, 2011). Assim, o conteúdo e a estabilidade do ácido
ascórbico nas frutas podem ser utilizados como indicativo da qualidade nutricional e do
estado de conservação desses alimentos (VALENTE et al., 2011).
Além disso, a vitamina C desempenha importantes funções para a nutrição humana,
como formação de tecido conjuntivo, produção de hormônios e anticorpos, biossíntese de
aminoácidos e atividade antioxidante (OLIVEIRA; GODOY; PRADO, 2012; PÉNICAUD et
al., 2010). No organismo, o ácido ascórbico é comumente encontrado na forma de ascorbato,
o qual é formado após a transferência de um elétron da molécula de ácido ascórbico. Este
radical é capaz de converter as espécies reativas de oxigênio e nitrogênio em substâncias
pouco reativas. Por causa dessa propriedade, muitos autores têm evidenciado que a ingestão
diária de frutas está associada à redução do risco de desenvolvimento de várias enfermidades,
18
como doenças cardiovasculares e neurológicas e alguns tipos de câncer (FISK II et al., 2011;
WCRF; AICR, 2007; WOOTTON-BEARD; RYAN, 2011).
Existem vários métodos para identificar e quantificar o conteúdo de ácido ascórbico
em frutas, mas a técnica mais recomendada é a cromatografia líquida de alta eficiência
(CLAE), pois fornece resultados rápidos, sensíveis e reprodutivos (CHEBROLU et al., 2012;
OLIVEIRA; GODOY; PRADO, 2012). Valente et al. (2011) analisaram o teor de ácido
ascórbico em 26 frutas exóticas pelo método de CLAE, e constataram que 12 destas frutas
fornecem mais de 30% da Ingestão Diária Recomendada de vitamina C, de 90 mg para os
homens e de 75 mg para as mulheres (IOM, 2006). Além disso, relatam que o método de
CLAE é mais rápido e sensível.
Em relação aos compostos fenólicos, sabe-se que estes são metabólitos secundários de
plantas, e apresentam em sua estrutura química um anel aromático tendo um ou mais grupos
hidroxila, podendo assim variar de uma simples molécula fenólica a um polímero complexo
de alto peso molecular. Os compostos fenólicos se enquadram em diversas categorias,
conforme o número de anéis aromáticos e os elementos estruturais que se ligam a esses anéis.
Os principais grupos são: fenólicos simples, ácidos hidroxibenzóicos, ácidos
hidroxicinâmicos, ácidos fenilacéticos, flavonoides, estilbenos, taninos condensados, lignanas
e ligninas. Os flavonoides constituem o maior grupo, com mais de 4000 compostos
identificados, classificados em flavonas (apigenina, luteolina), flavonóis (quercetina,
miricetina), catequinas ou flavanóis (epicatequina, galocatequina), flavanonas (naringenina,
hesperitina), antocianinas (cianidina e pelargonidina), isoflavonas (genisteína, daidzeína) e
chalconas. Os flavonoides são conhecidos como os principais responsáveis pela capacidade
antioxidante em frutas, por causa do elevado potencial de oxidação e redução de sua estrutura
química (Figura 2), que lhes permite atuar como agentes redutores e como quelante de metais
(IGNAT; VOLF; POPA, 2011).
Os compostos fenólicos, em geral, são encontrados em frutas, hortaliças, vinhos,
ervas, chás, cacau e soja. No entanto, o teor de compostos fenólicos nos alimentos também
pode variar conforme a região de plantio, tipo de solo, exposição solar, índice pluviométrico e
estádio de maturação (MARTINS et al., 2011).
19
Figura 2. Estrutura química dos principais flavonoides encontrados em frutas.
Fonte: Adaptado de Ignat, Volf e Popa (2011).
É valido destacar que o conteúdo de compostos bioativos está fortemente
correlacionado com a capacidade antioxidante de frutas, sendo que amostras com maior teor
de compostos bioativos apresentam maior capacidade antioxidante, como constatado por
Canuto et al. (2010), em estudo com quinze frutas da região Amazônica. No referido estudo, o
conteúdo de ácido ascórbico e de compostos fenólicos totais correlacionou-se de forma
positiva e elevada com a capacidade antioxidante das frutas analisadas. Rufino et al. (2010)
relataram correlação significativa entre o conteúdo de ácido ascórbico e de fenólicos totais e a
capacidade antioxidante de dezoito frutas tropicais brasileiras. Em outro estudo realizado com
frutas do Cerrado, os autores também observaram forte correlação entre o conteúdo de ácido
ascórbico e de fenólicos totais e a capacidade antioxidante (SOUZA et al., 2012). Assim, o
teor de ácido ascórbico e de compostos fenólicos são bons indicadores da capacidade
antioxidante da grande maioria das frutas.
2.3 RADICAIS LIVRES E ANTIOXIDANTES
Os radicais livres são moléculas instáveis, geradas no organismo por reações de óxido-
redução, e apresentam um número ímpar de elétrons pareados na última camada eletrônica, o
que lhes confere alta reatividade. Dentre os radicais livres e demais espécies reativas,
destacam-se o oxigênio singlete, o superóxido, o radical hidroxila, o peróxido de hidrogênio,
o radical peroxila e o óxido nítrico. A formação desses radicais é determinada por fatores
ambientais e biológicos, como exposição à luz ultravioleta, raios-X e raios gama, tabagismo,
poluição, medicamentos e produtos químicos. Vale acrescentar que a produção desses radicais
é um processo natural, contudo oferece risco à saúde quando produzidos em excesso e os
20
mecanismos de defesa são incapazes de neutralizá-los (CERQUEIRA; MEDEIROS;
AUGUSTO, 2007; WANG et al., 2011).
As descobertas dos efeitos deletérios dos radicais livres sobre as células e sua relação
com certas doenças impulsionaram a busca por novas substâncias capazes de prevenir ou
minimizar os danos oxidativos às células (ALVES et al., 2010). O estresse oxidativo decorre
da existência de um desequilíbrio entre a produção de compostos oxidantes e a ação do
sistema de defesa antioxidante, em favor da geração excessiva de radicais livres, ou em
detrimento da velocidade de remoção desses (BARBOSA et al., 2010). Tal processo pode
danificar o núcleo das células, resultando em mutações e subsequente carcinogênese;
promover a oxidação protéica, com perda da função de proteínas, como as enzimas; e induzir
à peroxidação lipídica, formando os hidroperóxidos que podem causar alterações na estrutura
e na função das membranas celulares (LOPACZYNSKI; ZEISEL, 2001).
A peroxidação lipídica nas membranas celulares constitui uma das principais
consequências do estresse oxidativo, a qual se inicia com a ação dos radicais livres sobre os
ácidos graxos insaturados (NIKI et al., 2005). Há evidências de que o consumo regular de
alimentos ricos em compostos bioativos, como as frutas e hortaliças, diminui a peroxidação
lipídica e, provavelmente, reduz o risco de morte por doenças cardiovasculares e cânceres
(OUDE GRIEP et al., 2010; PRIOR, 2003; WCRF; AICR, 2007). Gong et al. (2010)
investigaram os efeitos da rutina, um flavonoide amplamente encontrado nos alimentos,
contra a apoptose de células endoteliais humana induzida por hidroperóxidos, e sugeriram que
este composto inibiu a apoptose das células, reduziu a produção de hidroperóxidos e
aumentou a atividade de enzimas antioxidantes, como a glutationa peroxidase. Assim, o
controle e a diminuição da produção de radicais livres e dos danos provocados por eles estão
intimamente relacionados à atuação de substâncias antioxidantes, como o ácido ascórbico e os
compostos fenólicos.
O sistema de defesa antioxidante é constituído por várias substâncias antioxidantes,
que retardam significativamente ou inibem os danos provocados pela oxidação nas células
vegetais e animais (PRIOR, 2003; SOUSA et al., 2007; VASCONCELOS et al., 2007). Tais
substâncias podem ter origem endógena, como as enzimas glutationa peroxidase, catalase e
superóxido dismutase, ou alimentar, como algumas vitaminas e minerais, e os compostos
fenólicos. Os principais mecanismos de ação destas substâncias incluem a captura de radicais
livres, a neutralização ou eliminação de espécies reativas de oxigênio e nitrogênio, e a ligação
de íons metálicos a outros compostos, tornando-os indisponíveis para a produção de espécies
oxidantes (CERQUEIRA; MEDEIROS; AUGUSTO, 2007).
21
2.4 DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE ANTIOXIDANTE IN VITRO
Considerando a diversidade de substâncias antioxidantes presentes em uma matriz
alimentar, vários métodos têm sido desenvolvidos para estimar a capacidade antioxidante in
vitro dessas substâncias. Os métodos amplamente empregados em frutas são: capacidade de
sequestro de radicais livres, como o ABTS (2,2’-azino-bis (3-etilbenzotiazolina) 6-ácido
sulfônico) e o DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazila), capacidade de redução do íon férrico
(Ferric Reducing Antioxidant Power - FRAP) e capacidade de absorção de radicais de
oxigênio (Oxygen Radical Absorbance Capacity - ORAC). A falta de padronização desses
métodos dificulta as comparações entre dados publicados por diferentes grupos de pesquisas,
principalmente pelo uso de diferentes solventes e pelas maneiras distintas de expressar os
resultados. Além disso, variações no complexo antioxidante de uma matriz alimentar podem
fornecer respostas diferentes em cada método. Por isso, recomenda-se a combinação de pelo
menos dois desses métodos para fornecer resultados mais completos e representativos da
capacidade antioxidante de frutas (PÉREZ-JIMÉNEZ et al., 2008).
O método DPPH envolve os mecanismos de transferência de elétrons e de átomos de
hidrogênio, e fundamenta-se na capacidade dos antioxidantes em reduzir o radical DPPH•,
com mudança simultânea na coloração (de violeta para amarelo). Este método é considerado
um dos mais simples, precisos e reprodutivos, muito utilizado para frutas, extratos de plantas
e substâncias puras (NIKI, 2010; SHARMA; BHAT, 2009).
A capacidade antioxidante equivalente ao Trolox (TEAC), ou método ABTS, envolve
o mesmo mecanismo de reação do método DPPH, e consiste na capacidade dos antioxidantes
em eliminar o radical ABTS•+
, que tem sua absorbância reduzida à medida que reage com os
antioxidantes. Este método pode ser aplicado para antioxidantes lipossolúveis e
hidrossolúveis, sob a forma de compostos puros ou amostras de alimentos (HUANG; OU;
PRIOR, 2005; VASCONCELOS et al., 2007). Apesar do radical ABTS•+
não ser tão estável
quanto o radical DPPH•, a simplicidade e rapidez do método tem atraído o interesse de
investigadores (NENADIS et al., 2004).
O método FRAP, ou capacidade de redução do íon férrico, é baseado no mecanismo
de transferência de elétrons, e avalia a capacidade dos antioxidantes em reduzir o complexo
ferritripiridiltriazina (Fe3+
-TPTZ) [2,4,6-tri(2-piridil)-1,3,5-triazina] a ferroso-tripiridiltriazina
(Fe2+
-TPTZ), em pH ácido. O complexo Fe2+
-TPTZ tem uma cor azul intensa e pode ser
monitorado em espectrofotômetro a 595 nm. Este método é econômico, o procedimento é
direto e rápido, não requer equipamentos especializados e os resultados são reprodutíveis
22
(NIKI, 2010). Thaipong et al. (2006) avaliaram a capacidade antioxidante de quatro cultivares
de goiaba, pelos métodos ABTS, DPPH, FRAP e ORAC, e observaram que FRAP foi a
técnica mais reprodutível e a que apresentou maior correlação com o conteúdo de fenólicos
totais e vitamina C.
O método que avalia a capacidade de absorção de radicais de oxigênio, ou método
ORAC, consiste no mecanismo de transferência de átomos de hidrogênio. Inicialmente,
radicais peroxila são formados a partir do dicloreto de 2,2’-azobis (2-amidinopropano)
(AAPH) e, em seguida, esses radicais interagem com a fluoresceína formando um produto não
fluorescente, que pode ser determinado por espectrofotometria. Porém, substâncias
antioxidantes podem reagir com os radicais peroxila pela transferência de hidrogênio,
retardando a perda da fluorescência. Assim, a capacidade antioxidante de uma substância é
mensurada pelo decaimento da fluorescência (HUANG; OU; PRIOR, 2005). Os resultados do
método ORAC possuem uma maior relevância para sistemas biológicos pelo fato do radical
peroxila ser comumente encontrado nesses sistemas. Este método é indicado para
antioxidantes hidrofílicos e lipofílicos, e tem sido aplicado na indústria de suplementos
alimentares (DÁVALOS; GÓMEZ-CORDOVÉS; BARTOLOMÉ, 2004).
Os métodos in vitro de avaliação da capacidade antioxidante têm se tornado
importantes ferramentas pela crescente busca por novos antioxidantes naturais, com
perspectivas de aplicação nas indústrias de alimentos, cosméticos, farmacêutica, e na prática
clínica, contribuindo para promoção de saúde e redução do risco de doenças (ALVES et al.,
2010; VASCONCELOS et al., 2007). Diante da escassez de dados relacionados ao potencial
antioxidante de frutas nativas do Cerrado, e da importância de estudos sobre o conteúdo de
compostos bioativos e a capacidade antioxidante dessas frutas, justifica-se a necessidade de
mais pesquisas sobre o tema.
23
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3148, 2011.
30
ARTIGO CIENTÍFICO 1
CARACTERIZAÇÃO FÍSICA E QUÍMICA, FENÓLICOS TOTAIS E CAPACIDADE
ANTIOXIDANTE DA POLPA E RESÍDUO DE GABIROBA
Aline Medeiros Alves1, Maressa Stephanie Ovidio Alves
2, Thaís de Oliveira Fernandes
3,
Ronaldo Veloso Naves4, Maria Margareth Veloso Naves
5
1 Mestranda em Ciência e Tecnologia de Alimentos, Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos,
Universidade Federal de Goiás (UFG), Goiânia-GO, Brasil ([email protected]).
2 Graduanda em Nutrição, Faculdade de Nutrição, UFG, Goiânia-GO, Brasil ([email protected]).
3 Mestranda em Nutrição e Saúde, Faculdade de Nutrição, UFG ([email protected]).
4 Doutor em Produção Vegetal, Docente da Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos, UFG
5 Doutora em Ciência dos Alimentos, Docente da Faculdade de Nutrição, UFG ([email protected]).
Artigo submetido à Revista Brasileira de Fruticultura, em 20-12-2012.
31
RESUMO
O Cerrado brasileiro possui uma riqueza de espécies frutíferas que ainda não foram
suficientemente estudadas em relação às suas características físicas, químicas e funcionais. O
presente estudo teve o objetivo de mensurar as características físicas de frutos de gabirobeira
(massas da polpa, do resíduo - casca e semente - e do fruto, diâmetros longitudinal e
transversal e rendimento de polpa), e analisar a composição centesimal e de minerais, o teor
de compostos fenólicos totais e a capacidade antioxidante, pelo método ABTS, da polpa e do
resíduo de gabiroba. As características físicas de maior variabilidade foram massa da polpa e
do fruto, destacando-se o rendimento de polpa (46,24%). A polpa e o resíduo de gabiroba
contêm altos teores de umidade e fibra alimentar e concentrações consideráveis de ferro. O
resíduo de gabiroba apresentou maior conteúdo de compostos fenólicos (1787,65 mg
AGE.100g-1
peso fresco - PF) e capacidade antioxidante (197,13 µmol TE.g-1
PF) em relação
à polpa. Contudo, os valores constatados na polpa de gabiroba (1222,59 mg AGE.100g-1
PF e
107,96 µmol TE.g-1
PF, respectivamente) são superiores aos de muitas frutas consumidas
tradicionalmente. O teor de fenólicos totais apresentou correlação elevada (r= 0,9723; p<0,05)
com a capacidade antioxidante. Os resultados indicam perspectivas promissoras para o
aproveitamento integral do fruto da gabirobeira, visto seu conteúdo apreciável de nutrientes e
de compostos fenólicos, e sua elevada capacidade antioxidante.
Palavras-chave: Campomanesia adamantium (Cambess.) O. Berg, composição química,
compostos bioativos, atividade antioxidante.
32
ABSTRACT
Physical and chemical characterization, total phenolics and antioxidant capacity of the
gabiroba’s pulp and residue
The Brazilian Cerrado has a wide range of fruit species that have not been sufficiently studied
regarding their physical, chemical and functional characteristics. This study aimed to measure
the physical characteristics of gabiroba tree’s fruits (mass of pulp, residue - peel and seed -
and fruit, longitudinal and transverse diameters and pulp yield), and analyze the proximate
and mineral compositions, total phenolic content and antioxidant capacity, by ABTS method,
of the gabiroba’s pulp and residue. The physical characteristics of greatest variability were
pulp and fruit mass, especially the pulp yield (46.24%). The gabiroba’s pulp and residue have
high moisture and dietary fiber contents and considerable iron amounts. The gabiroba’s
residue showed higher content of phenolic compounds (1787.65 mg GAE.100g-1
fresh weight
- FW) and antioxidant capacity (197.13 µmol TE.g-1
FW) than the pulp. However, the values
observed in the gabiroba’s pulp (1222.59 mg GAE.100g-1
FW and 107.96 µmol TE.g-1
FW,
respectively) are higher than those of many fruits traditionally consumed. The total phenolic
content showed a high correlation (r = 0.9723; p<0.05) with antioxidant capacity. The results
indicate promising prospects for the use of whole fruit of gabiroba tree due to its appreciable
content of nutrients and phenolic compounds, and its antioxidant capacity.
Keywords: Campomanesia adamantium (Cambess.) O. Berg, chemical composition, bioactive
compounds, antioxidant activity.
33
1 INTRODUÇÃO
A gabirobeira (Campomanesia adamantium (Cambess.) O. Berg) é uma planta de
ampla distribuição no Cerrado, podendo ser encontrada em vários estados brasileiros, com
maior concentração no estado de Goiás. Seu florescimento ocorre de agosto a novembro, e a
frutificação, de setembro a dezembro, podendo se estender até fevereiro. O fruto da
gabirobeira, a gabiroba, também conhecida como guabiroba, guabiroba-do-campo e guavira,
caracteriza-se por ser um fruto arredondado, de coloração amarelo-esverdeada, constituído
por uma casca fina e uma polpa esbranquiçada, envolvendo diversas sementes (VALLILO et
al., 2006).
Quanto à composição nutricional, a gabiroba apresenta elevados teores de umidade e
fibra alimentar, resultando em baixa densidade energética (cerca de 50 kcal.100g-1
), além de
altas concentrações de potássio, fósforo, magnésio e ferro (SILVA et al., 2008; VALLILO et
al., 2006). Ainda, contém quantidades apreciáveis de compostos bioativos, como o ácido
ascórbico e os compostos fenólicos (PEREIRA et al., 2012; ROCHA et al., 2011), sugerindo
uma boa capacidade antioxidante.
Estudos indicam que o consumo diário de frutas pode contribuir para promoção e
redução do risco de diversas doenças, em decorrência do crescente reconhecimento do valor
nutricional e terapêutico desses alimentos (JOSHIPURA et al., 2009; SOERJOMATARAM et
al., 2010). Por outro lado, a busca por substâncias naturais biologicamente ativas e de baixo
custo tem elevado o número de pesquisas com os subprodutos do processamento das frutas,
como casca e semente, que são considerados fontes potenciais de nutrientes. Há relatos de que
a concentração de nutrientes nos subprodutos das frutas é maior do que na polpa (IGNAT;
VOLF; POPA, 2011). Dentre os compostos presentes nas frutas e nos seus subprodutos,
aqueles com ação antioxidante têm despertado o interesse da comunidade científica, como
alguns minerais e vitaminas e os compostos fenólicos.
A caracterização física e química de frutas nativas do Cerrado e seus subprodutos e a
quantificação de compostos bioativos também contribuem para agregar valor e potencializar o
uso comercial e industrial destas frutas, bem como para a conservação deste bioma. Sendo
assim, este trabalho teve o objetivo de analisar as características físicas e químicas, o
conteúdo de fenólicos totais e a capacidade antioxidante da polpa e do resíduo de gabiroba.
34
2 MATERIAL E MÉTODOS
2.1 AQUISIÇÃO DOS FRUTOS E PROCESSAMENTO DAS AMOSTRAS
Os frutos de Campomanesia adamantium (Cambess.) O. Berg (C. adamantium) foram
coletados na região central do estado de Goiás (16° 19′ 37″ a 16° 58′ 5″ S; 48° 57′ 10″ a 49°
13′ 54″ O), em áreas com vegetação típica dos Cerrados, no mês de novembro de 2011. O
material estudado foi identificado e registrado no Herbário da Universidade Federal de Goiás,
sob o número 47620.
Após a coleta, os frutos foram selecionados de acordo com a cor (amarelo-esverdeado)
e a ausência de injúrias, e lavados em água corrente. Em seguida, os frutos foram despolpados
em despolpadeira industrial 0.25 DF (Bonina, Itabuna, Brasil), com peneiras de 2,5 mm, para
separar a polpa do resíduo (casca e semente). Posteriormente, as frações polpa e resíduo
foram homogeneizadas, liofilizadas e trituradas até a obtenção de um pó fino (30-mesh). Após
este processamento, as amostras foram embaladas a vácuo e armazenadas sob refrigeração,
com luminosidade controlada, até o momento das análises químicas.
2.2 CARACTERIZAÇÃO FÍSICA
Para as análises físicas, 100 frutos in natura foram selecionados aleatoriamente. Com
o auxílio de balança semi-analítica BG8000 (Gehaka, São Paulo, Brasil) e paquímetro digital
500-144B (Mitutoyo, São Paulo, Brasil), as seguintes variáveis físicas foram determinadas:
massas do fruto, da polpa e do resíduo, e diâmetros longitudinal e transversal. O rendimento
de polpa foi determinado pela relação entre a massa da polpa e a massa do fruto.
2.3 COMPOSIÇÃO CENTESIMAL E DE MINERAIS
A composição centesimal das frações da gabiroba foi determinada por meio das
análises de: umidade (amostra fresca e liofilizada); nitrogênio total e sua conversão em
proteína bruta utilizando-se o fator 6,25; cinzas; fibra alimentar total - solúvel e insolúvel
(AOAC, 2002); e lipídios totais (BLIGH; DYER, 1959). O teor de carboidratos totais foi
35
estimado por diferença, subtraindo-se de cem os valores obtidos para umidade, proteínas,
lipídios, cinzas e fibra alimentar total. A composição centesimal permitiu estimar o valor
energético das amostras, considerando-se os fatores de conversão de Atwater, de 4, 4 e 9
kcal.g-1
para proteína, carboidratos e lipídios, respectivamente.
As cinzas das amostras foram solubilizadas em ácido clorídrico concentrado para
determinação dos teores dos minerais cálcio, ferro e zinco, por meio de espectrometria de
absorção atômica, e os conteúdos de sódio e potássio, por emissão atômica, utilizando-se
espectrômetro Analyst-200 (Perkin Elmer, Waltham, EUA) (AOAC, 2002).
2.4 PREPARO DOS EXTRATOS
A extração foi realizada homogeneizando-se 0,5 g de amostra liofilizada em 25 mL de
metanol 70%, em agitador magnético RO 10 (IKA, Staufen, Alemanha), por 120 minutos a
4°C. O extrato obtido foi posteriormente filtrado em papel de filtro e acondicionado em frasco
de vidro âmbar até o momento das análises (ABE; LAJOLO; GENOVESE, 2010). Este
extrato foi utilizado para determinar o conteúdo de compostos fenólicos totais e a capacidade
antioxidante.
2.5 DETERMINAÇÃO DE FENÓLICOS TOTAIS
O teor de compostos fenólicos totais foi determinado conforme procedimento descrito
por Singleton e Rossi (1965), com modificações. Uma alíquota de 0,25 mL dos extratos foi
misturada com 2,5 mL de água e 0,25 mL do reagente de Folin-Ciocalteu. Após 5 minutos à
temperatura ambiente, 250 µL de solução de carbonato de sódio (10%) foram adicionados e a
mistura mantida à temperatura ambiente, com luminosidade controlada, por 60 minutos. A
absorbância a 725 nm foi determinada em espectrofotômetro UV/Visível V-630 (Jasco,
Tokyo, Japão), e o conteúdo de fenólicos totais foi calculado por meio de curva padrão de
ácido gálico (16 a 100 mg/L). Os resultados foram expressos em mg de ácido gálico
equivalente por 100 g de peso fresco (mg AGE.100g-1
PF).
36
2.6 DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE ANTIOXIDANTE - MÉTODO ABTS (2,2’-
azino-bis (3-etilbenzotiazolina) 6-ácido sulfônico)
A capacidade antioxidante equivalente ao Trolox foi estimada de acordo com
procedimento proposto por Re et al. (1999), com algumas modificações. O radical ABTS•+
foi
preparado a partir da reação de 7 mM de solução aquosa de ABTS com 140 mM de persulfato
de potássio, deixando a mistura à temperatura ambiente por 16 horas, na ausência de luz. Em
seguida, a solução de ABTS foi diluída com etanol para obter uma absorbância de 0,70 ± 0,05
a 734 nm. Alíquotas de 30 μ das amostras foram adicionadas a 3 m da solução diluída de
ABTS, e as absorbâncias da mistura foram registradas ao final de seis minutos. A capacidade
antioxidante foi calculada utilizando-se curva padrão de Trolox (100 a 2000 µM) e suas
respectivas porcentagens de inibição, e os resultados do ensaio foram expressos em μmol de
Trolox equivalente por grama de peso fresco (µmol TE.g-1
PF).
2.7 ANÁLISE ESTATÍSTICA
As análises foram realizadas em três replicatas e os resultados foram submetidos ao
teste Kolmogorov-Smirnov para testar a normalidade dos dados, e ao teste t de Student para
comparação de médias (p<0,05). A correlação entre o conteúdo de fenólicos totais e a
capacidade antioxidante foi determinada por meio do coeficiente de correlação de Pearson
(p<0,05). Os cálculos estatísticos foram efetuados pelo programa Statistica 7.0.
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os frutos de C. adamantium apresentaram massa média e diâmetros longitudinal e
transversal (Tabela 1) superiores aos valores constatados por Oliveira, Santana e Santos
(2011), para frutos de C. adamantium e Campomanesia pubescens, procedentes do município
de Uberlândia, Minas Gerais. Essas variações podem estar relacionadas às condições
climáticas da região de origem, especialmente luminosidade e índice pluviométrico, e ao tipo
de solo (OLIVEIRA; SANTANA; SANTOS, 2011). Dentre as características físicas
estudadas, observou-se maior variabilidade para as seguintes variáveis: massa dos frutos
37
(CV= 27,90%) e massa de polpa (CV= 36,18%). O rendimento de polpa da gabiroba foi
próximo ao de frutas como umbu-cajá (47,14%) e maracujá-amarelo (46,40%) (FISCHER et
al., 2007; LIMA et al., 2002).
Tabela 1. Características físicas de frutos de gabirobeira (C. adamantium) nativa do Cerrado.
Variáveis Mínimo Máximo Média ± DP1
Diâmetro longitudinal (mm) 18,42 28,41 22,97 ± 2,12
Diâmetro transversal (mm) 19,56 30,48 24,20 ± 2,45
Massa (g)
fruto 3,06 12,94 6,99 ± 1,95
polpa 1,23 6,63 3,28 ± 1,19
resíduo (casca e semente) 1,63 6,72 3,71 ± 0,95
Rendimento de polpa (%) 20,03 66,03 46,24 ± 6,78 1 Média de 100 frutos; DP: desvio-padrão.
A composição centesimal revelou que a polpa e o resíduo da gabiroba apresentam
teores elevados de umidade e baixos valores energéticos (Tabela 2). Resultados compatíveis
foram relatados por Silva et al. (2008), para polpa de gabiroba, e por Vallilo et al. (2006), para
frutos inteiros de C. adamantium provenientes da região oeste do estado de São Paulo.
Constatou-se que os teores de lipídios, proteínas e cinzas no resíduo de gabiroba foram
superiores aos valores encontrados na polpa (Tabela 2), e próximos aos relatados para casca
de manga (MARQUES et al., 2010). Ressalta-se que não foram encontrados na literatura
dados sobre a composição química das porções não comestíveis (casca e semente) desse fruto.
Tabela 2. Composição centesimal e valor energético total da polpa e resíduo de gabiroba
(C. adamantium).
Composição centesimal
(g.100g-1
de peso fresco)
Gabiroba
polpa resíduo (casca e semente)
Umidade 80,87 ± 0,04a
63,70 ± 0,03b
Proteína 1,06 ± 0,00b
3,17 ± 0,04a
Lipídios 0,55 ± 0,03b
5,33 ± 0,02a
Carboidratos totais 10,00 ± 0,06a
3,00 ± 0,15b
Fibra alimentar total 7,10 ± 0,03b
24,05 ± 0,15a
fibra solúvel 1,49 ± 0,03b
3,48 ± 0,08a
fibra insolúvel 5,60 ± 0,02b
20,58 ± 0,09a
Cinzas 0,43 ± 0,02b
0,74 ± 0,01a
VET (kcal.100g-1
) 49,19 72,65
Valores constituem média ± desvio-padrão (n=3). Médias com letras iguais na mesma linha não apresentam diferenças significativas pelo teste t de Student (p<0,05).
38
O conteúdo de fibra alimentar total (Tabela 2) das frações da gabiroba variou de 7 a 24
g.100g-1
, o que perfaz 23% a 80% da recomendação diária de fibra alimentar para um
indivíduo adulto saudável (30 g) (IOM, 2006), constituindo-se em um alimento com alto teor
de fibra, que é capaz de reduzir as concentrações séricas de triacilgliceróis e glicose
(KACZMARCZYK; MILLER; FREUNDA, 2012). O conteúdo de fibra alimentar no resíduo
de gabiroba foi cerca de três vezes maior que o teor observado na polpa (Tabela 2), e em
frutos inteiros de C. adamantium (9,0 g.100g-1
) (VALLILO et al., 2006). O teor de fibra
alimentar do resíduo de gabiroba também foi superior ao relatado para casca de manga (11,02
g.100g-1
) (MARQUES et al., 2010).
Em relação aos minerais (Tabela 3), o ferro foi o mineral que apresentou maior
contribuição para Ingestão Dietética Recomendada (Recommended Dietary Allowance -
RDA) em relação a uma porção de 100 g de fruto. Destaca-se que esse mineral é essencial
para a maioria dos organismos vivos, pois atua como cofator de enzimas em inúmeros
processos como homeostase celular, síntese de proteínas e transporte de oxigênio. Entretanto,
é importante considerar que a biodisponibilidade do ferro não-heme presente nas frutas é
inferior à do ferro heme encontrado em alimentos de origem animal, como as carnes
(SHEFTEL; MASON; PONKA, 2012). O teor desse mineral encontrado na polpa de gabiroba
foi próximo ao observado para polpa de maracujá-do-cerrado (1,06 mg.100g-1
), e superior ao
relatado para polpa de murici (0,17 mg.100g-1
) (SOUZA et al., 2012). Os teores de minerais
do resíduo de gabiroba foram maiores do que os da polpa, exceto para o conteúdo de ferro,
que não apresentou diferença significativa entre as duas frações (Tabela 3). Vale acrescentar
que as partes não comestíveis de frutas são tradicionalmente descartadas, gerando grandes
quantidades de lixo orgânico. Como observado neste estudo, outros trabalhos também
mostram que esses resíduos possuem mais nutrientes do que as polpas, podendo ser fontes
importantes de macro e micronutrientes (IGNAT; VOLF; POPA, 2011; MARTINS et al.,
2011). Portanto, recomenda-se a inserção desses resíduos na alimentação, desde que sejam
submetidos a processos tecnológicos que inativam os fatores antinutricionais possivelmente
presentes nesses subprodutos.
O teor de fenólicos totais da polpa de gabiroba foi de 1222,59 mg AGE.100g-1
(Figura
1), sendo superior aos valores relatados para polpa de frutos de Campomanesia sp.
procedentes dos estados de Goiás e Distrito Federal (259 a 285 mg AGE.100g-1
) (ROCHA et
al., 2011). O conteúdo de fenólicos totais constatados em polpas de frutas tropicais, como a
acerola (1063 mg AGE.100g-1
) e o camu-camu (1176 mg AGE.100g-1
) (RUFINO et al.,
2010), e em polpas de frutos procedentes do Cerrado, como murici (334,37 mg AGE.100g-1
) e
39
marolo (739,37 mg AGE.100g-1
) (SOUZA et al., 2012) são inferiores ao valor observado para
polpa de gabiroba no presente estudo. Sabe-se que a concentração de compostos fenólicos de
um alimento pode variar conforme as condições geográficas e ambientais da região de
origem, e os fatores fisiológicos e genéticos da planta (MARTINS et al., 2011). Esses fatores
podem explicar as diferenças observadas entre o teor de fenólicos da polpa de gabiroba do
presente estudo com os descritos na literatura. O conteúdo de fenólicos totais do resíduo de
gabiroba foi de 1787,65 mg AGE.100g-1
(Figura 1), resultado superior aos valores observados
para casca de jatobá (Hymenaea courbaril) (1712 mg AGE.100g-1
) e semente de araçá-boi
(Eugenia estipitata) (1624 mg AGE.100g-1
) (CONTRERAS-CALDERÓN et al., 2011).
Tabela 3. Composição em minerais da polpa e resíduo de gabiroba (C. adamantium) e
percentual de ingestão conforme valores de referência.
Minerais (mg.100g-1
de peso fresco)1
Gabiroba
polpa resíduo (casca e semente)
Cálcio 8,77 ± 0,04b
31,53 ± 0,78a
RDA (%)2 0,88 3,15
Ferro 1,07 ± 0,03a
1,08 ± 0,02a
RDA (%) 13,38 13,50
Sódio 0,83 ± 0,13b
1,52 ± 0,13a
RDA (%) 0,05 0,10
Potássio 121,71 ± 2,52b
257,47 ± 6,10a
RDA (%) 2,60 5,48
Zinco 0,16 ± 0,01b
0,67 ± 0,00a
RDA (%) 1,45 6,09
1 Valores constituem média ± desvio-padrão (n=3). Médias com letras iguais na mesma linha não apresentam diferenças significativas pelo teste t de Student (p<0,05). 2 Recommended Dietary Allowance (RDA) para
adultos saudáveis (31 a 50 anos): cálcio= 1000 mg/dia; ferro= 8 mg/dia; sódio= 1500 mg/dia; potássio= 4700
mg/dia; zinco= 11 mg/dia (IOM, 2006).
Os compostos fenólicos são substâncias essenciais para o crescimento e reprodução
dos vegetais. Além disso, são responsáveis pela pigmentação e proteção contra raios
ultravioleta, micro-organismos e insetos. As plantas, quando submetidas a situações de
estresse, como limitações nutricionais ou ataques de patógenos, ativam as rotas de síntese dos
metabólitos secundários, resultando na produção dos compostos fenólicos (IGNAT; VOLF;
POPA, 2011). As condições ambientais do bioma Cerrado, como solos pobres em nutrientes
(CARVALHO; MARCO JÚNIOR; FERREIRA, 2009), favorecem essas situações de
estresse, o que justifica um acúmulo maior desses compostos nas partes externas dos frutos de
gabirobeira.
40
No organismo humano, os compostos fenólicos podem atuar na eliminação de radicais
livres, proteção de antioxidantes alimentares (vitaminas E e C) e complexação de íons
metálicos (MARTINS et al., 2011), promovendo benefícios adicionais à saúde. Por causa
dessas propriedades e do conteúdo elevado de compostos fenólicos no resíduo e na polpa de
gabiroba, sugere-se a aplicação deste fruto nos setores alimentício e farmacêutico.
Figura 1. Conteúdo de compostos fenólicos totais e capacidade antioxidante, pelo método
ABTS, da polpa e resíduo de gabiroba (C. adamantium). a,b Letras diferentes representam diferenças significativas entre médias, pelo teste t de Student (p<0,05); AGE: ácido gálico equivalente; TE: trolox equivalente; PF: peso fresco.
A capacidade antioxidante das frações da gabiroba foi determinada pelo método
ABTS, que se fundamenta na redução do radical ABTS•+
pelas substâncias antioxidantes. O
valor observado de capacidade antioxidante da polpa de gabiroba (107,96 µmol TE.g-1
)
(Figura 1) foi próximo aos valores relatados para capacidade antioxidante, pelo método
ABTS, de polpa de frutos como puçá-preto (125 µmol TE.g-1
) e murici (131,58 µmol TE.g-1
)
(RUFINO et al., 2010; SOUZA et al., 2012). A capacidade antioxidante do resíduo de
gabiroba (197,13 µmol TE.g-1
) foi superior à da polpa (Figura 1) e à relatada para casca de
cupuaçu (Theobroma grandiflorum) (65,3 µmol TE.g-1
) (CONTRERAS-CALDERÓN et al.,
2011).
41
Em estudo realizado com frutos pertencentes à família Myrtaceae (PEREIRA et al.,
2012), como goiaba amarela, gabiroba e uvaia, a gabiroba (fruto inteiro) apresentou maior
conteúdo de fenólicos totais e capacidade antioxidante, pelo método ABTS. Assim como no
presente estudo, Pereira et al. (2012) observaram que esses resultados foram superiores aos de
muitas frutas tradicionalmente consumidas. Não foram encontrados na literatura dados de
capacidade antioxidante da gabiroba expressos em unidade de concentração semelhante à do
nosso estudo.
O conteúdo de fenólicos totais correlacionou-se de forma positiva com a capacidade
antioxidante (r= 0,9723; p ≤ 0,05), indicando a importância dos compostos fenólicos como
determinantes da capacidade antioxidante da gabiroba. Nesse sentido, outros autores também
relatam elevada correlação entre o conteúdo de fenólicos totais e a capacidade antioxidante
(avaliada pelo método ABTS) de frutas (ALMEIDA et al., 2011; RUFINO et al., 2010;
SOUZA et al., 2012).
Considerando as características físicas, nutricionais e funcionais da gabiroba,
recomenda-se o consumo deste fruto e a inserção dos seus subprodutos na alimentação, de
forma adequada, para contribuir com a ingestão diária de antioxidantes e proteção do
organismo contra os danos oxidativos. Entretanto, estudos adicionais são necessários para
promover o cultivo de gabiroba em escala comercial.
4 CONCLUSÕES
1 - Os frutos da gabirobeira apresentam um rendimento de polpa importante, o que indica
perspectivas promissoras para exploração dessa espécie.
2 - As frações da gabiroba possuem elevado teor de umidade, alto conteúdo de fibra alimentar
e baixo valor energético, além de um teor considerável de ferro, sendo que o resíduo de
gabiroba contém maior concentração de nutrientes do que a polpa.
3 - A polpa e o resíduo de gabiroba contêm alta concentração de compostos fenólicos e
elevada capacidade antioxidante, e o conteúdo de compostos fenólicos está fortemente
associado com a capacidade antioxidante das frações do fruto da gabirobeira.
42
AGRADECIMENTOS
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pela
concessão da bolsa de pós-graduação, e ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico
e Tecnológico (CNPq), pelo apoio financeiro.
REFERÊNCIAS
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45
ARTIGO CIENTÍFICO 2
COMPOSTOS BIOATIVOS E CAPACIDADE ANTIOXIDANTE DE FRUTAS
NATIVAS DO CERRADO
Aline Medeiros Alves a, Tiago Dias
b, Neuza Mariko Aymoto Hassimotto
c, Maria Margareth
Veloso Naves b,*
a Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, GO, Brasil.
b Faculdade de Nutrição, Universidade Federal de Goiás, Rua 227, Quadra 68, CEP: 74605-080, Goiânia, GO, Brasil. Telefone: 62-32096270/214; fax: 62-32096273. E-mail: [email protected]. *Autor correspondente.
c Departamento de Alimentos e Nutrição Experimental, Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Universidade de
São Paulo, São Paulo, SP, Brasil.
Artigo a ser submetido ao periódico Food Chemistry.
46
RESUMO
Cagaita, caju-do-cerrado e gabiroba, frutas nativas do Cerrado (Savana Brasileira), foram
caracterizadas em relação ao conteúdo de ácido ascórbico total, fenólicos totais, capacidade
antioxidante (DPPH, FRAP e ORAC) e flavonoides (CLAE). A gabiroba apresentou os
maiores teores de ácido ascórbico total (61,49 mg.100g-1
peso fresco - PF) e de fenólicos
totais (1222,59 mg AGE.100g-1
PF), e a maior capacidade antioxidante em todos os métodos,
quando comparada às demais frutas analisadas. Entretanto, todas as frutas apresentaram
concentração considerável de compostos bioativos, quando comparadas com outras frutas
nativas brasileiras. Correlações elevadas e significativas (0,970 ≤ r ≤ 0,998; p<0,05) foram
observadas entre o conteúdo de ácido ascórbico total e de fenólicos totais e a capacidade
antioxidante, pelos diferentes métodos. Derivados de quercetina foram detectados na cagaita
(1,94 mg.100g-1
PF) e no caju-do-cerrado (0,55 mg.100g-1
PF), e um conteúdo relevante de
catequina (23,32 mg.100g-1
PF) foi constatado na gabiroba. As frutas estudadas podem ser
consideradas fontes interessantes de antioxidantes naturais, especialmente a gabiroba, por
apresentar alto teor de compostos fenólicos e elevada capacidade antioxidante.
Palavras-chave: Eugenia dysenterica DC, Anacardium othonianum Rizz., Campomanesia
adamantium (Cambess.) O. Berg, vitamina C, compostos fenólicos,
atividade antioxidante.
47
1 INTRODUÇÃO
O Cerrado (Savana Brasileira) apresenta uma variedade de frutas nativas, que têm sido
investigadas como fontes potenciais de substâncias antioxidantes (SOUZA et al., 2012). A
cagaita (Eugenia dysenterica DC), o caju-do-cerrado (Anacardium othonianum Rizz.) e a
gabiroba (Campomanesia adamantium (Cambess.) O. Berg) são amplamente utilizadas na
alimentação e na medicina popular e representam espécies com grande potencial econômico
para o Cerrado. De modo geral, essas frutas apresentam um elevado teor de umidade e de
fibra alimentar, baixo valor energético, e concentrações apreciáveis de vitamina C e de
fenólicos totais, que constituem as principais substâncias antioxidantes encontradas nas frutas
(CARDOSO et al., 2011; PEREIRA et al., 2012; ROCHA et al., 2011). Estudos demonstram
o efeito terapêutico dessas frutas no tratamento de constipações crônicas, úlceras, gastrites e
doenças inflamatórias, confirmando o seu uso popular (FERREIRA et al., 2013; LIMA et al.,
2010; LUIZ-FERREIRA et al., 2010). No entanto, dados relacionados ao potencial
antioxidante dessas frutas nativas ainda são escassos.
Considerando a variedade de substâncias antioxidantes presentes em uma matriz
alimentar, diversos métodos foram desenvolvidos para identificar e quantificar essas
substâncias, e determinar sua capacidade antioxidante. Os métodos amplamente empregados
em frutas são: capacidade de sequestro de radicais livres, como o ABTS (2,2’-azino-bis (3-
etilbenzotiazolina) 6-ácido sulfônico) e o DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazila); capacidade de
redução do íon férrico (Ferric Reducing Antioxidant Power - FRAP); capacidade de absorção
do radical oxigênio (Oxygen Radical Absorbance Capacity - ORAC) e a cromatografia
líquida de alta eficiência (CLAE). Recomenda-se a combinação de pelo menos dois métodos
para fornecer resultados mais abrangentes da capacidade antioxidante das frutas (HUANG;
OU; PRIOR, 2005; PÉREZ-JIMÉNEZ et al., 2008).
Informações seguras a respeito do conteúdo de compostos bioativos e da capacidade
antioxidante de frutas são ferramentas importantes em nível de saúde pública, uma vez que o
consumo regular de frutas e hortaliças está associado à redução do risco de desenvolvimento
de diversas doenças, como as cardiovasculares e neurológicas, e alguns tipos de câncer
(JOSHIPURA et al., 2009; OUDE GRIEP et al., 2010; WOTTON-BEARD; RYAN, 2011).
Além disso, essas informações também contribuem para agregar valor comercial e industrial
às frutas.
48
Diante da importância de pesquisas por antioxidantes naturais e da escassez de dados
relacionados ao potencial bioativo de frutas nativas brasileiras, este estudo teve os objetivos
de avaliar o conteúdo de ácido ascórbico total e de fenólicos totais, estimar e correlacionar a
capacidade antioxidante avaliada por diferentes métodos, bem como identificar e quantificar o
conteúdo de flavonoides das partes comestíveis de cagaita, caju-do-cerrado e gabiroba.
2 MATERIAL E MÉTODOS
2.1 MATERIAL E PREPARAÇÃO DA AMOSTRA
A cagaita, o caju-do-cerrado e a gabiroba foram coletadas em áreas representativas do
bioma Cerrado, na região central do estado de Goiás (Brasil) (14° 45’ 50’’ a 16° 57’ 43’’ S;
48° 57’ 10’’ a 49° 34’ 40’’ O), entre agosto e novembro de 2011. Após a coleta, as frutas
foram lavadas em água corrente e selecionadas conforme o ponto de maturação e a ausência
de injúrias. As partes comestíveis da cagaita (casca e polpa) e do caju-do-cerrado
(pseudofruto) foram extraídas manualmente, e da gabiroba (polpa), por meio de despolpadeira
industrial 0.25 DF (Bonina, Itabuna, Brasil) com peneiras de 2,5 mm, e então armazenadas a -
40°C. Posteriormente, foram liofilizadas, trituradas até a obtenção de um pó fino (30-mesh),
embaladas a vácuo e mantidas sob refrigeração, com luminosidade controlada, até o momento
das análises. O teor de umidade das amostras (frescas e liofilizadas) foi determinado por
secagem a 70°C, sob vácuo (AOAC, 2002).
2.2 REAGENTES QUÍMICOS
Os reagentes ácido ascórbico, 1,4-ditiotreitol (DTT), Folin-Ciocalteu, 2,2-difenil-1-
picril-hidrazila (DPPH), 6-hidroxi-2,5,7,8-tetrametilcromo-2-ácido carboxílico (Trolox),
2,4,6-tri(2-piridil)-s-triazina (TPTZ), 2,2'-azobis (2-amidinopropano) dihidrocloreto (AAPH)
e os padrões de flavonoides (quercetina, kaempferol, catequina e etil galato) foram obtidos da
Sigma Chemical Co. (St. Louis, EUA). O padrão de cianidina foi adquirido da Extrasynthese
(Genay, França). Os demais reagentes foram de grau analítico e grau cromatográfico, quando
necessário.
49
2.3 DETERMINAÇÃO DE ÁCIDO ASCÓRBICO TOTAL (VITAMINA C)
O conteúdo de ácido ascórbico foi extraído com ácido metafosfórico (0,3%) e
analisado por meio de um cromatógrafo líquido 1260 Infinity (Agilent Technologies, Santa
Clara, EUA), composto por mostrador automático, bomba quaternária e detector de arranjo de
diodos (DAD). A coluna utilizada foi μBondpack C18, 300 x 3,6 mm (Waters, Milford,
EUA), com temperatura de 35ºC e fluxo de 0,8 mL/min. A eluição foi realizada em condições
isocráticas, com solução tampão de acetato de sódio (0,2 M) e ácido acético (pH 4,2), durante
10 minutos, e monitorada a 262 nm. O conteúdo de ácido ascórbico total (vitamina C) foi
estimado após redução do ácido deidroascórbico com 10 mM de ditiotreitol (HASSIMOTTO
et al., 2008). Os resultados foram expressos em mg de ácido ascórbico total por 100 g de
peso fresco (mg.100g-1
PF).
2.4 PREPARO DOS EXTRATOS DAS FRUTAS
Os extratos foram preparados com metanol 70% (0,5 g de amostra liofilizada para 25
mL de solvente), utilizando agitador magnético RO 10 (IKA, Staufen, Alemanha), por 120
minutos a 4°C. O extrato obtido foi filtrado em papel de filtro e acondicionado em frasco de
vidro âmbar até o momento das análises (ABE; LAJOLO; GENOVESE, 2010). Este extrato
foi utilizado para determinar o conteúdo de fenólicos totais e a capacidade antioxidante.
2.5 DETERMINAÇÃO DE FENÓLICOS TOTAIS
O conteúdo de fenólicos totais foi determinado segundo metodologia descrita por
Singleton e Rossi (1965), com modificações. Uma alíquota de 0,25 mL dos extratos foi
misturada com 2,5 mL de água e 0,25 mL do reagente Folin-Ciocalteu. Após 5 minutos à
temperatura ambiente, 0,25 mL de solução de carbonato de sódio (10%) foi adicionada e a
mistura mantida à temperatura ambiente, com luminosidade controlada, por 60 minutos. A
absorbância, a 725 nm, foi monitorada em espectrofotômetro UV/Visível V-630 (Jasco,
Tokyo, Japão), e o conteúdo de fenólicos totais foi calculado utilizando-se curva padrão de
ácido gálico (16 a 100 mg/L). Os resultados foram expressos em mg de ácido gálico
equivalente por 100 g de peso fresco (mg AGE.100g-1
PF).
50
2.6 DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE ANTIOXIDANTE
2.6.1 Método DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazila)
A capacidade de sequestro do radical livre DPPH foi determinada conforme proposto
por Brand-Williams, Cuvelier e Berset (1995), com modificações. Alíquotas de 0,1 mL dos
extratos foram adicionadas a 3,9 mL de solução metanólica de DPPH (25 mg/L), e mantidas à
temperatura ambiente, com luminosidade controlada, por 120 minutos. A absorbância das
amostras foi determinada a 515 nm, em espectrofotômetro UV/Visível. A curva padrão foi
preparada com solução metanólica de Trolox, em diferentes concentrações (50 a 250 mg/L), e
suas respectivas porcentagens de inibição. Os resultados foram expressos em µmol
equivalente de Trolox por grama de peso fresco (µmol TE.g-1
PF).
2.6.2 Método FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power)
O ensaio da capacidade de redução do íon férrico foi conduzido de acordo com técnica
descrita por Pulido, Bravo e Saura-Calixto (2000), com modificações. O reagente FRAP foi
obtido a partir da mistura de tampão acetato (0,3 M, pH 3,6), solução de TPTZ (10 mM) e
solução de cloreto férrico (20 mM), em uma proporção de 100:10:10. Alíquotas de 90 μ das
amostras foram misturadas com 270 µL de água e 2,7 mL do reagente FRAP, e a absorbância
da mistura foi medida em 595 nm, após incubação a 37°C por 30 minutos. Soluções com
concentrações conhecidas de Trolox (104 a 800 µM) foram utilizadas para construir a curva
padrão e auxiliar no cálculo da capacidade antioxidante. Os resultados foram expressos em
μmol equivalente de Trolox por grama de peso fresco (µmol TE.g-1
PF).
2.6.3 Método ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity)
A capacidade de absorção de radicais de oxigênio foi analisada conforme proposto por
Dávalos, Gómez-Cordovés e Bartolomé (2004). Em microplacas, alíquotas de 25 µL dos
extratos foram misturadas a 150 µL da solução de fluoresceína (40 nM) e incubadas a 37ºC
por 30 minutos, antes da adição de 25 µL da solução de AAPH (153 nM). Todos os reagentes
foram preparados em tampão fosfato (75 mM, pH 7,1). A intensidade da fluorescência
(excitação a 485 nm e emissão a 525 nm) foi monitorada a cada minuto, durante 60 minutos,
no leitor de microplacas Sinergy Mx (BioTeK, Winooski, EUA). A curva padrão foi
preparada com solução de Trolox (6,25 a 100 mM), e os resultados foram expressos em μmol
equivalente de Trolox por grama de peso fresco (µmol TE.g-1
PF).
51
2.7 EXTRAÇÃO E DETERMINAÇÃO DE FLAVONOIDES POR CLAE-DAD
A extração de flavonoides foi realizada segundo método descrito por Hassimotto,
Genovese e Lajolo (2007). As amostras foram homogeneizadas em metanol/água (70:30, v:v)
ou metanol/água/ácido acético (70:30:5, v:v:v) para as amostras de caju-do-cerrado, e filtradas
com papel de filtro. Os resíduos das amostras foram extraídos mais duas vezes, nas mesmas
condições, e os extratos foram concentrados em rotaevaporador, para aproximadamente 20
mL, e o volume ajustado com água destilada para 50 mL. Alíquotas desse extrato foram
eluídas em colunas de 1 g de poliamida (CC 6), pré-condicionadas com metanol (20 mL) e
água (50 mL). Posteriormente, as colunas foram lavadas com água (20 mL) e a eluição dos
flavonoides foi realizada com metanol (50 mL) e metanol/amônio (50 mL) (99,5:0,5 v:v). Os
eluatos foram concentrados em rotaevaporador a 40°C sob vácuo, até a remoção completa dos
solventes, e ressuspendidos em metanol (grau cromatográfico) ou metanol/ácido acético
(95:5, v:v) para as amostras de caju-do-cerrado. Em seguida, foram filtrados utilizando-se
filtros de polietileno com membrana PTFE (Millipore), de 0,43 µm de poro.
Os flavonoides foram determinados em um cromatógrafo líquido 1260 Infinity
(Agilent Technologies, Santa Clara, EUA), composto por mostrador automático, bomba
quaternária e detector de arranjo de diodos. A coluna utilizada foi Prodigy ODS3, 5 μm, 250 x
4,6 mm (Phenomenex Ltd., Torrance, EUA), com temperatura de 25ºC, fluxo de 1 mL/min, e
tempo de corrida de 45 minutos. Os solventes de eluição foram (A) ácido fórmico (0,5%) e
(B) acetonitrila, nos seguintes gradientes: 0-15 min 10-20% B; 15-25 min 20-25% B; 25-33
min 25-35% B; 33-38 min 35-50% B e 38-45 min 50-90% B. Os eluatos foram monitorados a
270 nm e 525 nm (determinação de antocianinas). Os flavonoides foram quantificados usando
padrões externos, e a identificação dos picos foi realizada por comparação com o tempo de
retenção e espectros de absorção de padrões de flavonoides disponíveis na biblioteca do
sistema de análise. Os resultados foram expressos em mg de aglicona por 100 g de peso fresco
(mg.100g-1
PF) (HASSIMOTTO; GENOVESE; LAJOLO, 2007).
2.8 ANÁLISE ESTATÍSTICA
Os resultados foram expressos como média e desvio-padrão de três replicatas,
submetidos ao teste Kolmogorov-Smirnov para testar a normalidade dos dados e à análise de
variância e teste de Tukey para comparação de médias (p<0,05). Além disso, análises de
52
correlação de Pearson foram realizadas entre o conteúdo de ácido ascórbico total e de
fenólicos totais e a capacidade antioxidante, e entre os métodos usados para estimar a
capacidade antioxidante (p<0,05). Os cálculos estatísticos foram efetuados pelo programa
STATISTICA (Stat Soft Inc., versão 7, 2004).
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
As frutas nativas do Cerrado (cagaita, caju-do-cerrado e gabiroba) apresentaram alto
teor de umidade (acima de 80%), característica geralmente observada na composição de
frutas, incluindo as de espécies nativas, como marolo, murici, jenipapo, graviola e maracujá-
do-cerrado (SOUZA et al., 2012). Em relação ao conteúdo de ácido ascórbico total (Tabela 1),
a gabiroba apresentou um teor superior aos constatados para cagaita e caju-do-cerrado. O
conteúdo de ácido ascórbico total da cagaita foi inferior ao encontrado por Cardoso et al.
(2011), para cagaita (34,11 mg.100g-1
) procedente de Minas Gerais, Brasil. Para o caju-do-
cerrado, foi observado teor inferior ao relatado em pseudofrutos de caju comum (Anacardium
occidentale) (190 mg.100g-1
) (RUFINO et al., 2010). Entretanto, na literatura recente, não
foram encontrados dados relacionados ao conteúdo de ácido ascórbico do caju-do-cerrado.
Tabela 1. Umidade, conteúdo de ácido ascórbico total e de fenólicos totais das partes
comestíveis de frutas nativas do Cerrado.
Constituintes Frutas
cagaita caju-do-cerrado gabiroba
Umidade (g.100g-1
) 92,60 ± 0,01a 85,59 ± 0,01
b 80,87 ± 0,04
c
Ácido ascórbico total (mg.100g-1
PF) 10,63 ± 0,05b
5,48 ± 0,10c
61,49 ± 0,62a
Fenólicos totais (mg AGE.100g-1
PF) 141,95 ± 2,12b
160,74 ± 6,48b
1222,59 ± 40,31a
Letras diferentes na mesma linha representam diferenças significativas pelo teste de Tukey (p<0,05). AGE=
ácido gálico equivalente; PF= peso fresco.
A identificação de novas fontes de ácido ascórbico ou vitamina C é essencial em nível
de saúde pública, uma vez que essa vitamina desempenha importantes funções biológicas,
como produção de hormônios e neutralização de espécies reativas (DU; CULLEN;
BUETTNER, 2012). O teor de vitamina C constatado na gabiroba (Tabela 1) fornece de 68%
a 82% da Ingestão Dietética Recomendada (RDA) para um indivíduo adulto (75 a 90 mg)
53
(IOM, 2006), podendo ser considerada uma fruta com alto conteúdo desta vitamina. Este teor
se assemelha ao encontrado em frutas cítricas, como laranja (67 mg.100g-1
) (LIM; LIM; TEE,
2007).
Quanto ao conteúdo de compostos fenólicos totais (Tabela 1), a gabiroba destacou-se
por apresentar um teor superior ao das demais frutas, e ao constatado por Rocha et al. (2011),
para gabiroba procedente de Goiás, Brasil (285 mg AGE.100g-1
). Ressalta-se que o conteúdo
de fenólicos totais da gabiroba (Tabela 1) foi próximo ao reportado para frutas com alto teor
de compostos fenólicos, como camu-camu (1176 mg AGE.100g-1
) e acerola (1063 mg
AGE.100g-1
), e superior em comparação ao marolo (739,37 mg AGE.100g-1
) (RUFINO et al.,
2010; SOUZA et al., 2012). Não houve diferença significativa entre os valores encontrados
para cagaita e caju-do-cerrado, os quais apresentaram resultados próximos aos relatados para
cagaita madura (111 mg AGE.100g-1
) e caju-do-cerrado (197 mg AGE.100g-1
), procedentes
de Goiás e Distrito Federal (Brasil), respectivamente (ROCHA et al., 2011). Comparando
com outras frutas, o conteúdo de fenólicos totais da cagaita e do caju-do-cerrado foi superior
ao teor observado no mamão (53,2 mg AGE.100g-1
) e no abacaxi (38,1 mg AGE.100g-1
)
(ALMEIDA et al., 2011).
A análise de determinação de fenólicos totais pode ser influenciada pelo
processamento das amostras, método e solvente de extração empregados e qualidade do
padrão utilizado (IGNAT; VOLF; POPA, 2011). Esses fatores podem justificar as diferenças
encontradas entre o conteúdo de fenólicos totais das frutas analisadas e os valores
identificados na literatura para essas frutas (ROCHA et al., 2011). Apesar das diferenças, os
resultados indicam que essas frutas são fontes importantes de compostos fenólicos, com
destaque para a gabiroba.
No presente trabalho, diversos métodos foram conduzidos para estimar a capacidade
antioxidante da cagaita, do caju-do-cerrado e da gabiroba, uma vez que possíveis variações no
complexo antioxidante de uma matriz alimentar podem fornecer resultados diferentes em cada
método (PÉREZ-JIMÉNEZ et al., 2008). Além disso, a falta de padronização dos métodos de
capacidade antioxidante limita as possibilidades de comparação entre dados publicados por
diferentes grupos de pesquisas, principalmente pela expressão dos resultados em unidades de
concentração distintas. Por isso, e por causa da escassez de dados relacionados à capacidade
antioxidante das frutas analisadas, outras frutas foram utilizadas para discussão dos nossos
resultados.
A capacidade antioxidante, em todos os métodos realizados, apresentou variabilidade
significativa entre as amostras, sendo que a gabiroba revelou a maior capacidade (Figura 1).
54
Pelo método DPPH, os valores observados para capacidade antioxidante da cagaita (12 μmol
TE.g-1
) e do caju-do-cerrado (10 μmol T .g-1
) foram superiores aos de outras frutas nativas
brasileiras, como araçá (4,1 μmol T .g-1) e cambuci (9,0 μmol T .g
-1) (GENOVESE et al.,
2008). A capacidade antioxidante da gabiroba (77,3 μmol TE.g-1
) também foi superior à
relatada para maracujá-banana (Passiflora molissima L. - 70 μmol T .g-1
) e amora-preta
(Rubus glaucus - 40 μmol T .g-1
), procedentes do Equador (VASCO; RUALES; KAMAL-
ELDIN, 2008).
Figura 1. Capacidade antioxidante das partes comestíveis de frutas nativas do Cerrado
avaliada pelos métodos DPPH, FRAP e ORAC, e os coeficientes de correlação de
Pearson entre eles.
Letras diferentes representam diferenças significativas pelo teste de Tukey (p<0,05); µmol TE.g-1 PF= micromol de trolox equivalente por grama de peso fresco.
A capacidade antioxidante da cagaita (7,8 μmol T .g-1
) e do caju-do-cerrado (14 μmol
TE.g-1
), determinada pelo método FRAP (Figura 1), foi inferior à de frutas da Amazônia
55
colombiana, como araçá (Psidium araca - 39,9 μmol T .g-1
) e buriti (Mauritia flexuosa - 27,8
μmol T .g-1
), avaliadas pelo mesmo método. No entanto, o valor observado para a gabiroba
(110,2 μmol T .g-1
) foi próximo ao valor relatado para outras frutas nativas, como o
maracujá-banana (114 μmol T .g-1
) (CONTRERAS-CALDERÓN et al., 2011).
Em relação aos resultados obtidos pelo método ORAC (Figura 1), a capacidade
antioxidante da cagaita (26,2 μmol T .g-1
) foi similar a de frutas como uva vermelha (26,05
μmol T .g-1) e laranja (28,87 μmol T .g
-1), e a capacidade antioxidante do caju-do-cerrado
(9,2 μmol T .g-1
) foi próxima à do abacaxi (10,55 μmol T .g-1) e da manga (11,64 μmol
TE.g-1). Já o valor observado para gabiroba (82,5 μmol T .g
-1) foi semelhante ao relatado
para morango (83,48 μmol T .g-1
) (WOLFE et al., 2008).
Comparando os métodos de capacidade antioxidante utilizados neste estudo, observou-
se coeficientes de correlação altos e significativos (Figura 1), indicando que esses métodos
apresentaram comportamentos semelhantes na avaliação da capacidade antioxidante da
cagaita, do caju-do-cerrado e da gabiroba, que constituem matrizes alimentares com alto teor
de umidade e de fenólicos totais. Thaipong et al. (2006), avaliando a capacidade antioxidante
de quatro cultivares de goiaba, também observaram correlação significativa entre esses
mesmos métodos.
O conteúdo de ácido ascórbico total correlacionou-se de forma positiva e significativa
com todos os métodos de capacidade antioxidante (Figura 2), especialmente com o método
DPPH. Rufino et al. (2010) também observaram correlação positiva entre o conteúdo de ácido
ascórbico e a capacidade antioxidante pelos métodos FRAP e ABTS, em frutas tropicais. Ao
contrário, existem estudos que relatam correlação baixa ou negativa entre o conteúdo de
vitamina C e a capacidade antioxidante, o que tem sido explicado pela possível ação pró-
oxidante desta vitamina em alguns sistemas (ALMEIDA et al., 2011; CONTRERAS-
CALDERÓN et al., 2011).
Da mesma forma que o constatado para o ácido ascórbico, forte correlação foi
observada entre o conteúdo de fenólicos totais e os métodos de capacidade antioxidante
(Figura 2). Essa associação é relatada em diversos estudos, indicando a contribuição relevante
dos compostos fenólicos para a capacidade antioxidante de frutas (ALMEIDA et al., 2011;
RUFINO et al., 2010; SOUZA et al., 2012). A alta correlação entre a capacidade de redução
do reagente Folin-Ciocalteu e os métodos DPPH e FRAP ocorre pela similaridade dos
mecanismos de reação, que se fundamentam, principalmente, na transferência de elétrons. O
método ORAC, por sua vez, é baseado apenas na transferência de átomos de hidrogênio, o
que resulta em menores coeficientes de correlação entre este método e os demais (Figuras 1 e
56
2). É importante acrescentar que a correlação entre o conteúdo de compostos bioativos e a
capacidade antioxidante avaliada por métodos in vitro depende da estrutura química dos
compostos (quantidade e posição das hidroxilas), da interação entre eles e das condições
específicas utilizadas em cada método (HUANG; OU; PRIOR, 2005). Apesar dessas
limitações, a utilização dos métodos DPPH e ORAC pode fornecer estimativas mais precisas
e representativas da capacidade antioxidante de matrizes alimentares com alto teor de
umidade e de fenólicos totais, como as frutas em geral.
Figura 2. Correlação de Pearson (p<0,05) entre o conteúdo de ácido ascórbico total e
fenólicos totais e a capacidade antioxidante das partes comestíveis de frutas nativas
do Cerrado avaliada pelos métodos DPPH, FRAP e ORAC.
TE= trolox equivalente; AGE= ácido gálico equivalente; PF= peso fresco; AA= ácido ascórbico
total; FT= fenólicos totais.
57
Vários compostos são responsáveis pela capacidade antioxidante de frutas, incluindo
algumas vitaminas e minerais, e os compostos fenólicos. Dentre estes, destacam-se os
flavonoides, por apresentar elevada capacidade de sequestrar radicais livres e quelar íons
metálicos, protegendo assim os tecidos dos danos oxidativos. Nas frutas, os flavonoides
normalmente são encontrados livres (agliconas) ou ligados a açúcares (glicosilados), o que
influencia na determinação quantitativa desses compostos (IGNAT; VOLF; POPA, 2011).
Neste estudo, os teores de flavonoides foram expressos como aglicona. Entre as frutas
analisadas, o perfil de flavonoides variou consideravelmente. Quercetina e seus derivados
foram detectados na cagaita e no caju-do-cerrado (Figura 3). O conteúdo de quercetina
encontrado nessas duas frutas foi inferior ao de frutas como acerola (4,1 a 5,3 mg.100g-1
),
maçã (3,7 a 7,5 mg.100g-1
) e pitanga (5,5 a 6,2 mg.100g-1
) (HOFFMANN-RIBANI; HUBER;
RODRIGUEZ-AMAYA, 2009). Compostos derivados de kaempferol foram detectados
apenas na cagaita. Genovese et al. (2008) também identificaram derivados de quercetina e
kaempferol em polpa comercial de cagaita produzida no estado de São Paulo (Brasil).
Catequina e etil galato foram detectados somente na gabiroba (Figura 3). O conteúdo
relevante de catequina na gabiroba pode estar associado à sua elevada capacidade
antioxidante, bem superior à da cagaita e do caju-do-cerrado. Resultados semelhantes foram
relatados em frutos inteiros de gabiroba procedentes de Goiás (Brasil), confirmando a
presença predominante de catequina e traços de etil galato nesta fruta (MALTA et al., 2012).
Estudos in vivo têm evidenciado que as catequinas possuem propriedades anti-inflamatória,
antibacteriana, antioxidante, antimutagênica e anticarcinogênica (CABRERA; ARTACHO;
GIMÉNEZ, 2006; WU; BUTLER, 2011), o que sugere a relevância do consumo frequente de
alimentos fonte de catequina, como a gabiroba, para a saúde da população. Apenas o caju-do-
cerrado apresentou quantidade detectável de antocianinas, especialmente como derivados de
cianidina (0,83 mg.100g-1
). Entretanto, esta quantidade foi inferior aos valores observados por
Koponen et al. (2007), para três cultivares de morango (1,2 a 5,0 mg.100g-1
). Ressalta-se que
este é o primeiro estudo a identificar e quantificar o teor de flavonoides em caju-do-cerrado.
Os resultados dessa pesquisa ressaltam a importância das frutas nativas do Cerrado
como fontes relevantes de antioxidantes naturais, para saúde pública e para ciência dos
alimentos. No entanto, estudos adicionais são necessários para aumentar a produtividade e a
disponibilidade dessas frutas no mercado. Além disso, a padronização dos métodos de
capacidade antioxidante é fundamental para facilitar as comparações entre os estudos e assim
permitir maiores inferências a respeito do potencial bioativo dessas matrizes alimentares.
58
Figura 3. Cromatogramas obtidos em 270 nm, e conteúdo de flavonoides1 das partes
comestíveis de frutas nativas do Cerrado, analisados por CLAE-DAD. 1 Valores correspondem a média ± desvio-padrão, em mg.100g-1 PF.
4 CONCLUSÕES
A cagaita, o caju-do-cerrado e a gabiroba, frutas nativas do Cerrado, constituem fontes
de compostos bioativos com importante capacidade antioxidante. A gabiroba (C.
59
adamantium) destaca-se das demais pelo seu importante teor de vitamina C e compostos
fenólicos, sobretudo catequina, e por sua elevada capacidade antioxidante. O conteúdo de
ácido ascórbico total e de compostos fenólicos contribuiu de forma relevante para a
capacidade antioxidante das frutas analisadas. Além disso, a capacidade antioxidante de
matrizes alimentares com alto teor de umidade e de fenólicos totais pode ser avaliada pelos
métodos DPPH, FRAP e ORAC, pela elevada correlação existente entre eles.
AGRADECIMENTOS
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), pelo
apoio financeiro, e ao Professor Dr. Ronaldo Veloso Naves, pelo auxílio na coleta das frutas.
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64
CONCLUSÃO GERAL
A cagaita (Eugenia dysenterica DC), o caju-do-cerrado (Anacardium othonianum
Rizz.) e a gabiroba (Campomanesia adamantium (Cambess.) O. Berg) constituem frutas
nativas do Cerrado com alto teor de umidade e de fibra alimentar e um conteúdo considerável
de ferro não-heme. As frutas analisadas podem ser consideradas fontes de compostos
bioativos, sobretudo compostos fenólicos, com importante capacidade antioxidante. A
gabiroba destaca-se por apresentar concentração superior de compostos bioativos e elevada
capacidade antioxidante em relação à cagaita e ao caju-do-cerrado. O conteúdo de ácido
ascórbico total e de compostos fenólicos está fortemente relacionado com a capacidade
antioxidante das frutas estudadas. Além disso, a capacidade antioxidante da cagaita, do caju-
do-cerrado e da gabiroba, matrizes alimentares com alto teor de umidade e de fenólicos totais,
apresenta correlação elevada entre os métodos ABTS, DPPH, FRAP e ORAC.
As contribuições do presente estudo reforçam a importância das frutas nativas para
consumo in natura e para aplicação nas indústrias alimentícia e farmacêutica, e incentivam o
aproveitamento integral das frutas, podendo melhorar a qualidade nutricional de dietas e
reduzir o desperdício de alimentos. No entanto, estudos adicionais são necessários para
padronizar os métodos de avaliação da capacidade antioxidante e para promover o cultivo
dessas frutas em escala comercial, e consequentemente, aumentar a produtividade e a
disponibilidade de frutas nativas no mercado.